(57)【要約】  対象の神経系損傷を治療する組成物および方法が本明細書で開示される。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象の神経系損傷を治療する方法であって、前記対象に１種または複数のケト原生化合物を含む組成物を投与することを含む、方法。
【請求項２】
前記神経系損傷が、中枢神経系損傷である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記中枢神経系損傷が脳損傷である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記中枢神経系損傷が、脊髄損傷である、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記神経系損傷が、末梢神経系損傷である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記組成物が、ケトンエステル、ケトン塩、ケトン体前駆体、およびこれらの組み合わせ、からなる群より選択される１種または複数のケト原生化合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記１種または複数のケト原生化合物がケトンエステルである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ケトンエステルが、１，３−ブタンジオールアセトアセテートジエステルである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記１種または複数のケト原生化合物が、ケトン塩である、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記ケトン塩が、β−ヒドロキシブチレート塩である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ケトン塩が、β−ヒドロキシブチレート鉱酸塩である、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記ケトン塩が、ナトリウム−β−ヒドロキシブチレート塩である、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記ケトン塩が、Ｒ，Ｓ−ナトリウム−３−ヒドロキシブチレートである、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記組成物が、神経系損傷後のニューロン再生を強化する、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記対象が脊椎動物である、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記対象がヒトである、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年９月１２日に出願の米国特許仮出願第６２／３９３，２３３号に対する優先権を主張するものであり、この仮出願は参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
発明の分野
本発明は、神経系損傷を治療する方法に関する。特に、本発明は、ケト原生組成物を用いて神経系損傷を治療する方法を記載する。
【背景技術】
【０００３】
神経系損傷は、毎年、かなりの数の人に影響を与え、神経組織への損傷を生じ、これが次に、特定の運動機能、脳機能、などの障害および／または低下を引き起こし得る。神経組織が構成するニューロン、グリア、軸索、ミエリン、およびシナプスと共に損傷を受けると、脳機能に燃料を供給するためのグルコースの利用率が制限される。従って、神経組織は、適切な機能性を回復するために、再生または修復を受ける必要がある。
【０００４】
２つのタイプの神経系損傷：末梢神経系（ＰＮＳ）への損傷および中枢神経系（ＣＮＳ）への損傷が存在する。末梢神経系は、それ自体を修復する内因性能力を有するが、中枢神経系は、このような修復が可能でない。現時点では、中枢神経系組織およびその構成要素の修復および再生を行う既知の方法が存在しない。したがって、必要なのは、患者の転帰を改善するための、ＣＮＳ損傷後の神経細胞の修復および再生方法である。
【発明の概要】
【０００５】
対象の神経系損傷を治療する方法が本明細書で開示される。神経系損傷は、ＣＮＳ損傷であり得る。ＣＮＳ損傷は、脳または脊髄損傷であり得る。神経系損傷は、末梢神経系損傷であり得る。方法は、ケト原生組成物を対象に投与することを含み得る。ケト原生組成物は、ケトンエステル、ケトン塩、ケトン体前駆体、およびこれらの組み合わせ、からなる群より選択される１種または複数のケト原生化合物を含み得る。ケトンエステルは、１，３−ブタンジオールアセトアセテートジエステルであり得る。ケトン塩は、Ｒ，Ｓ−ナトリウム−３−ヒドロキシブチレートであり得る。組成物は、神経系損傷後の神経再生を高め得る。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】０時間目の対照群のスクラッチアッセイを示す。
【図１Ｂ】２４時間目の対照群のスクラッチアッセイを示す。
【図２Ａ】０時間目の治療群のスクラッチアッセイを示す。
【図２Ｂ】２４時間目の対照群のスクラッチアッセイを示す。
【図３】対照群対治療群のＤＡＰＩ核染色を示す２４時間目のスクラッチアッセイを示す。
【図４】特に、２４時間後のスクラッチ隙間領域中の核数に関して、１０ｘと２０ｘの倍率で、治療群と対照群を比較したグラフによる説明図である。
【図５】特に、２４時間当たりの細胞被覆率の増加に関して、治療群と対照群を比較したグラフによる説明図である。
【図６Ａ】対照群における、１０ｘの細胞核、βチューブリン、およびシナプシンの蛍光画像を示す。
【図６Ｂ】治療群における、１０ｘの細胞核、βチューブリン、およびシナプシンの蛍光画像を示す。
【図７Ａ】対照群における、２０ｘの細胞核、βチューブリン、およびシナプシンの蛍光画像を示す。
【図７Ｂ】治療群における、２０ｘの細胞核、βチューブリン、およびシナプシンの蛍光画像を示す。
【図８Ａ】対照群における、２０ｘの細胞核、βチューブリン、およびシナプシンの蛍光画像を示す。
【図８Ｂ】治療群における、２０ｘの細胞核、βチューブリン、およびシナプシンの蛍光画像を示す。
【図９Ａ】対照群における、６０ｘの細胞核、βチューブリン、およびシナプシンの蛍光画像を示す。
【図９Ｂ】治療群における、６０ｘの細胞核、βチューブリン、およびシナプシンの蛍光画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示は、対象の神経系損傷を治療する方法を記載し、該方法は、対象に１種または複数のケト原生化合物を含む組成物を投与することを含む。
【０００８】
１．定義
別に定めのない限り、本明細書で使われる全ての技術と科学用語は、通常当業者により理解されているものと同じ意味を有する。矛盾がある場合には、定義を含めた本文書が優先されることになる。本明細書に記載のものと類似のまたは等価の方法および材料を本発明の実施または試験に使用することが可能であるが、好ましい方法および材料を以下に記載する。本明細書中に言及されるすべての刊行物、特許出願、特許および他の文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本開示の材料、方法、および実施例は、例示されているに過ぎず、限定を意図するものではない。
【０００９】
本明細書の数値範囲の記述に関し、同じ程度の精度でそれらの間にそれぞれ介在する数値が、明示的に意図されている。例えば、６〜９の範囲に対し、６および９に加えて、数値７および８が意図されており、６．０〜７．０の範囲に対して、数値６．０、６．１、６．２、６．３、６．４、６．５、６．６、６．７、６．８、６．９、および７．０が明示的に意図されている。
【００１０】
本発明を記載する文脈における（特に、次の請求項の文脈における）用語の「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、「少なくとも１つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」および類似の言及の使用は、本明細書で別段の指示がない限り、または文脈と明らかに矛盾することがない限り、単数形および複数形の両方を包含すると解釈されるべきである。１つまたは複数の項目のリストに先行する用語の「少なくとも１つの」の使用（例えば、「ＡおよびＢの内の少なくとも１つ」）は、本明細書で別段の指示がない限り、または文脈と明らかに矛盾することがない限り、リストした項目から選択される１つの項目（ＡまたはＢ）または２つ以上のリストした項目の組み合わせ（ＡとＢ）を意味すると解釈されるべきである。用語の「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」は、他に断らない限り、開放型（すなわち、「限定されるものではないが、以下が含まれる」）と解釈されるべきである。本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書で別段の指示がない限り、その範囲内に入る個別の各値を個々に表すことの簡略法として用いることを意図したものにすぎず、個別の各値は、それが本明細書に個々に列挙されているかのうように本明細書に組み込まれる。本明細書で記載の全ての方法は、本明細書で別段の指示がない限り、または文脈上明らかに矛盾することがない限り、任意の好適な順序で実施することができる。本明細書に示される任意のおよび全ての例または例示的表現（例えば「などの」）の使用は、本発明をより明らかにすることを単に意図したものであり、別段の主張がない限り、本発明の範囲を限定するものではない。本明細書に記載されているいずれの用語も、特許請求されていない何らかの要素を本発明の実施に不可欠であると示すものとして解釈されるべきではない。
【００１１】
量に関して使用される修飾語の「約」は、示した値を包含し、文脈により要求される意味を有する（例えば、これは、少なくとも特定の量の測定に付随する程度の誤差を含む）。修飾語の「約」は同様に、２つの端点の絶対値により決定される範囲を開示すると見なされるべきである。例えば、表現の「約２〜約４」はまた、「２〜４」の範囲も開示する。「約」という用語は、示した数字±１０％を意味し得る。例えば、「約１０％」は、９％〜１１％を示し得、「約１」は、０．９〜１．１を意味し得る。「約」の他の意味は、四捨五入などの文脈から明らかで、したがって、例えば、「約１」はまた、０．５〜１．４を意味し得る。
【００１２】
用語の「投与」は、本明細書を通して、本開示のケト原生組成物が対象に送達され得るプロセスを表すために使用される。投与は、多くの場合、投与される組成物の量、投与回数、および治療期間に依存する。組成物の複数用量を投与し得る。組成物の投与の頻度と期間は、患者の応答などの種々の因子のいずれかに応じて変わり得る。ケト原生組成物は、任意の好適な経路により対象に投与し得る。組成物は、経口で、非経口（静脈内、皮下、局所、経皮、皮内、経粘膜、腹腔内、筋肉内、関節内、眼窩内、心臓内、経気管、皮下、表皮下、関節腔内、嚢下、クモ膜下、脊髄内、および硬膜外注入を含む）で、点滴で、電気穿孔で、または対象に挿入（一時的にまたは永久に）される任意の医療デバイスまたは医療オブジェクトの構成成分としての同時投与により投与し得る。
【００１３】
投与される組成物の量は、個人の感受性の程度、年齢、性別、および個人の体重、個人の特異体質性の反応、用量測定法、などの因子に応じて変わり得る。検出可能なケト原生組成物の有効量はまた、測定器および膜関連因子によっても変化し得る。このような要因の最適化は、他に断らない限り、十分当業者のレベルの範囲内にある。
【００１４】
用語の「脂肪族基」は上記で定義のアルキル、アルケニル、アルキニル、ハロゲン化アルキルおよびシクロアルキル基を含むとして定義される。「低級脂肪族基」は、１〜１０個の炭素原子を含む脂肪族基である。
【００１５】
用語の「アルコキシ基」は、式−ＯＲで表され、式中、Ｒは、以下に定義されるアルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキル、またはヘテロシクロアルキル基で任意に置換されてもよい低級アルキル基を含むアルキル基であり得る。
【００１６】
用語の「アルケニル基」は、２〜２４個の炭素原子、および少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を含む構造式の炭化水素基として定義される。
【００１７】
用語の「アルキル基」は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、デシル、テトラデシル、ヘキサデシル、エイコシル、テトラコシル、などの１〜２４個の炭素原子の、分枝または非分枝飽和炭化水素基として定義される。「低級アルキル」基は、１〜１０個の炭素原子を有する飽和分枝または非分枝炭化水素である。
【００１８】
用語の「アルケニル基」は、２〜２４個の炭素原子、および少なくとも１つの炭素−炭素三重結合を含む構造式の炭化水素基として定義される。
【００１９】
用語の「アラルキル」は、アリール基に結合した上記で定義のアルキル基を有するアリール基として定義される。アラルキル基の一例は、ベンジル基である。
【００２０】
用語の「アリール基」は、限定されないが、ベンゼン、ナフタレンなどを含む、任意の炭素系芳香族基として定義される。用語の「芳香族」はまた、「ヘテロアリール基」を含み、芳香族基の環内に組み込まれた少なくとも１個のヘテロ原子を有する芳香族基として定義される。ヘテロ原子の例としては、限定されないが、窒素、酸素、硫黄およびリンが挙げられる。アリール基は、限定されないが、アルキル、アルキニル、アルケニル、アリール、ハライド、ニトロ、アミノ、エステル、ケトン、アルデヒド、ヒドロキシ、カルボン酸、もしくはアルコキシを含む１種または複数の基で置換されてもよく、または非置換であってもよい。
【００２１】
本明細書で使用される場合、本明細書で同義に用いられる、「ベータ−ヒドロキシブチレート」、「βＨＢ」または「ＢＨＢ」は、一般式ＣＨ３ＣＨ２ＯＨＣＨ２ＣＯＯＨを有するカルボン酸を意味する。ＢＨＢは、ケトン体であり、低グルコースレベル時の燃料源として身体により利用され得る。
【００２２】
本明細書で同義に用いられる用語の「ＣＮＳ損傷」または「中枢神経系損傷」は、中枢神経系への任意の損傷を意味する。ＣＮＳ損傷は、脳損傷であり得る。脳損傷は、脳に対する任意の損傷であってよい。ＣＮＳ損傷は、脊髄損傷（ＳＣＩ）であり得る。脊髄損傷は、脊髄に対する任意の損傷であってよい。
【００２３】
本明細書で使用される場合、用語の「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「できる（ｃａｎ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎ）」、およびこれらの変形体は、追加の行為または構成の可能性を排除しない開放型移行句、用語、または単語であることを意図している。単数形「ａ」、「ａｎｄ」、および「ｔｈｅ」は、文脈で明確に指示されない限り、複数の参照物を含む。本開示はまた、明示的に記載されているかどうかにかかわらず、本明細書で提供される実施形態または要素「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」、および「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」他の実施形態も意図している。
【００２４】
用語の「シクロアルキル基」は、少なくとも３個の炭素原子から構成される非芳香族炭素系環として定義される。シクロアルキル基の例には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロへキシルなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２５】
「誘導体」は、親化合物から誘導されるまたは理論的に誘導可能な化合物または化合物の部分を意味する。
【００２６】
本明細書で使用される場合、用語の「エステル」は、式−ＯＣ（Ｏ）Ｒで表され、式中、Ｒは、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキル、またはヘテロシクロアルキル基であり得る。
【００２７】
「エステル化」は、アルコールと、カルボン酸またはカルボン酸誘導体とからエステルを得る反応を意味する。
【００２８】
用語の「ハロゲン化アルキル基」は、上記で定義のアルキル基上に存在する１つまたは複数の水素原子がハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）で置換された基として定義される。
【００２９】
用語の「ヘテロシクロアルキル基」は、環の少なくとも１つの炭素原子が、限定されないが、窒素、酸素、硫黄、またはリンなどのヘテロ原子で置換されている上記で定義のシクロアルキル基である。
【００３０】
用語の「ヒドロキシル基」は、式−ＯＨにより表される。
【００３１】
本明細書で使用される場合、「ケト原生組成物」という用語は、１種または複数のケト原生化合物を含む組成物を意味する。
【００３２】
「ケト原生化合物」は、対象中でケトン体濃度を高めることができる化合物を意味する。ケト原生化合物は、ケトン体前駆体、ケトンエステル、ケトン塩、およびこれらの組み合わせを含み得る。
【００３３】
本明細書で同義に用いられる「ケトン」または「ケトン体」は、β−ヒドロキシブチレート（βＨＢ）、アセトアセテート、アセトン、またはこれらの組み合わせである化合物または化学種を意味する。ケトン体は、ケトン体前駆体、すなわち、ケトン体の前駆体であり、対象中でケトン体に変換または代謝され得る化合物または化学種から誘導され得る。
【００３４】
本明細書で使用される場合、「ケトン体エステル」または「ケトンエステル」は、ケトン体、ケトン体前駆体、またはこれらの誘導体のエステルを意味する。当該技術分野において既知の任意の好適なケトンエステルを使用してもよい。例えば、ケトンエステルは、１，３−ブタンジオールアセトアセテートジエステルであってよい。
【００３５】
「ケトン体塩」または「ケトン塩」は、ケトン体、ケトン体前駆体、またはこれらの誘導体の塩である。ケトン塩は、一価の陽イオン、二価の陽イオン、またはアルカリアミノ酸と組み合わせ得る。当該技術分野において既知の任意の好適なケトン塩を使用してよい。例えば、ケトン塩は、ＢＨＢ塩であり得る。ケトン塩は、ＢＨＢ鉱酸塩であり得る。例えば、ＢＨＢ鉱酸塩は、カリウムβＨＢ、ナトリウムβＨＢ、カルシウムβＨＢ、マグネシウムβＨＢ、リチウムＢＨＢ、または任意の他の可能なβＨＢの非毒性鉱酸塩であってよい。ケトン塩は、ＢＨＢ有機塩であり得る。ＢＨＢの有機塩には、アルギニンβＨＢ、リシンβＨＢ、ヒスチジンＢＨＢ、オルニチンβＨＢ、クレアチンβＨＢ、アグマチンβＨＢ、およびシトルリンβＨＢなどの有機塩基の塩が挙げられる。ケトン塩は、任意のＢＨＢ塩の組み合わせであり得る。例えば、ケトン塩は、ナトリウムβ−ヒドロキシブチレートおよびアルギニンβ−ヒドロキシブチレート、またはβ−ヒドロキシブチレートナトリウム塩およびβ−ヒドロキシブチレートカリウム塩であってよい。
【００３６】
本明細書で使用される場合、用語の「神経系損傷」は、神経系への任意の損傷を意味する。神経系損傷は、中枢神経系損傷であり得る。神経系損傷は、末梢神経系損傷であり得る。
【００３７】
本明細書で同義に用いられる「末梢神経系損傷」、「末梢神経損傷」または「ＰＮＳ損傷」は、末梢神経系への任意の損傷を意味する。
【００３８】
本明細書で使用される場合、「薬学的に許容可能な賦形剤」、「薬学的に許容可能な希釈剤」、「薬学的に許容可能な担体」、「担体」、または「薬学的に許容可能なアジュバント」は、一般に安全で、非毒性、および生物学的にもその他の観点でも有害でない、医薬組成物の調製において有用である賦形剤、希釈剤、担体、および／またはアジュバントを意味し、米国食品医薬品局により公表されているものなどの獣医学的使用および／またはヒトへの薬学的使用に許容可能な賦形剤、賦形剤、希釈剤、担体、およびアジュバントを含む。
【００３９】
本明細書で使用される場合、用語の「試料」は、細胞または細胞からの抽出物、組織、または生検試料を含む器官を含む任意の物理的試料を意味する。試料は、対象または動物、またはその一部分などの生物源由来であり得、または細胞培養物由来であり得る。生物源由来の試料は、正常なまたは異常な生物、例えば、状態または病状に罹患していることがわかっている生物、またはその任意の部分であり得る。試料はまた、正常なおよび異常な（病気のまたは腫瘍性）体液、組織または器官を含む、任意の体液、組織または器官由来であり得る。対象または動物由来の試料は、対象または動物から取得したままで、および試料由来の細胞がインビトロで初代細胞または連続的細胞培養細胞または細胞株として持続できるように処理または培養して、本発明で使用できる。
【００４０】
本明細書で同義に使用される場合、「対象」および「患者」は、限定されないが、哺乳動物（例えば、雌ウシ、ブタ、ラクダ、ラマ、ウマ、ヤギ、ウサギ、ヒツジ、ハムスター、モルモット、ネコ、イヌ、ラット、およびマウス、非ヒト霊長類（例えば、カニクイザルまたはアカゲザル、チンパンジーなどのサル）およびヒト）を含む任意の脊椎動物を意味する。対象は、ヒトまたは非ヒトであってよい。対象または患者は、その他の形態の治療を受けていてもよい。
【００４１】
本明細書で使用される場合、用語の「治療（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）」、「治療する（ｔｒｅａｔ）」、「治療（ｔｒｅａｔｉｎｇ）」またはその任意の文法的変形体は、限定されないが、疾患または状態の症状を回復させるまたは軽減すること、望ましくない生理学的変化または病的状態の進行および／または重症度を低減する、防止する、抑制する、阻害する、減らす、または影響を及ぼすことを含む。例えば、治療は、神経系損傷後の神経変性を防止することを含み得る。治療は、神経系損傷後のニューロンの再生を強化または促進することを含み得る。治療は、神経系損傷後のニューロンの生存を高めるまたは促進することを含み得る。治療は、神経系損傷後の、創傷サイズを小さくすることを含み得る。治療は、神経系損傷後の創傷の完全消失を含み得る。
【００４２】
本明細書で同義に使用される場合、「治療有効量」または「有効投与量」は、別に定めのない限り、所望の治療結果を達成するために、必要な期間にわたり効果的な薬物の投与量を意味する。
【００４３】
本発明では、好適な単回投与サイズは、好適な期間にわたって１回または複数回投与する場合に、対象の症状を防止または軽減できる投与量である。有効投与量は、当業者により決定し得るものであり、病状、年齢、性別、および個人の体重、ならびに個人の所望の反応を誘発する薬物の能力などの因子に応じて変わってもよい。開示組成物の治療有効量は、当業者により容易に決定できる。
【００４４】
治療有効量は、１種または複数の投与（例えば、ケト原生組成物は、予防的治療としてまたは神経系損傷の任意の段階で治療的に）、１つまたは複数の用途または１つまたは複数の投与量で投与してよく、特定の製剤、特定の組み合わせまたは特定の投与経路に限定されることを意図していない。開示ケト原生組成物が対象の治療過程中の種々の時間に投与し得ることは、本開示の範囲内にある。使われる投与回数および投与量は、病状、年齢、性別、および個人の体重、ならびに個人の所望の反応を誘発する組成物の能力などのいくつかの因子に依存するであろう。投与は、個人の必要性および本発明で使用される化合物を投与する人または投与を管理および監督する人の専門的判断に従って調節され得る。
【００４５】
「エステル交換」は、エステルと、アルコールとから新規エステル化合物を形成する反応を意味する。
【００４６】
２．ケト原生組成物
本開示は、１つまたは複数のケト原生化合物を含む組成物を提供する。ケト原生化合物は、対象中でケトン体濃度を高めることができる任意の化合物であってよい。例えば、ケト原生化合物は、対象に投与後、ＢＨＢの発現を高め得る。ケト原生化合物は、ケトン体前駆体、ケトンエステル、ケトン塩、およびこれらの組み合わせであってよい。例えば、ケト原生化合物は、ケトン体前駆体またはその誘導体であり得る。対象への投与時にケトン体に代謝される任意の好適なケトン体前駆体を使用し得る。例えば、ケト原生化合物は、１，３−ブタンジオール、アセトアセテート、またはＢＨＢ部分またはエステルおよびその塩を含むその誘導体であり得る。例えば、ケト原生化合物は、１，３−ブタンジオールアセトアセテートジエステルであり得る。ケト原生化合物は、ナトリウム−３−ヒドロキシブチレートであり得る。ケト原生化合物は、Ｒ，Ｓ−ナトリウム−３−ヒドロキシブチレートであり得る。
【００４７】
ケト原生化合物は、ケトンエステルであり得る。任意の好適なケトンエステルを開示ケト原生組成物中で使用し得る。ケトンエステルは、任意の好適な生理学的に適合性のあるアルコールを用いて調製し得る。このようなエステルを調製するために好適な多価アルコールの例には、炭水化物および炭水化物アルコールなどの炭水化物誘導体が挙げられる。炭水化物の例には、限定されないが、アルトロース、アラビノース、デキストロース、エリトロース、フルクトース、ガラクトース、グルコース、グロース、イドース、ラクトース、リキソース、マンノース、リボース、スクロース、タロース、トレオース、キシロースなどが挙げられる。ケトンエステルは、モノエステルであり得る。ケトンエステルは、ジエステルであり得る。ケトンエステルは、ポリエステルであり得る。例えば、ケトンエステルは、１，３−ブタンジオールアセトアセテートモノエステルであってもよい。ケトンエステルは、１，３−ブタンジオールアセトアセテートジエステルであってもよい。
【００４８】
ケト原生化合物は、ケトン塩であり得る。ケトン塩は、一価の陽イオン、二価の陽イオン、またはアルカリアミノ酸と組み合わせ得る。任意の好適なケトン塩を使用してよい。例えば、ケトン塩は、ＢＨＢ塩であり得る。ケトン塩は、ＢＨＢ鉱酸塩であり得る。例えば、ＢＨＢ鉱酸塩は、カリウムβＨＢ、ナトリウムβＨＢ、カルシウムβＨＢ、マグネシウムβＨＢ、リチウムＢＨＢ、または任意の他の可能なβＨＢの非毒性鉱酸塩であってよい。例えば、ケトン塩は、ナトリウム−３−ヒドロキシブチレートであってもよい。ケトン塩は、Ｒ，Ｓ−ナトリウム−３−ヒドロキシブチレートであり得る。ケトン塩は、ＢＨＢ有機塩であり得る。ＢＨＢの有機塩には、アルギニンβＨＢ、リシンβＨＢ、ヒスチジンＢＨＢ、オルニチンβＨＢ、クレアチンβＨＢ、アグマチンβＨＢ、およびシトルリンβＨＢなどの有機塩基の塩が挙げられる。ケトン塩は、ＢＨＢ塩の組み合わせであり得る。例えば、ケトン塩は、ナトリウム／カリウムＢＨＢ鉱酸塩であり得る。
【００４９】
ケトン塩は、溶液中に混合し得る。例えば、βＨＢ鉱酸塩は、溶液中に混合し得る。βＨＢ鉱酸塩は、１〜９９％の溶液であり得る。例えば、βＨＢ鉱酸塩は、５〜９５％、１０〜９０％、２０〜８０％、３０〜７０％、４０〜６０％、または約５０％の溶液であり得る。
【００５０】
ケト原生組成物は、薬学的に許容可能な担体または賦形剤をさらに含み得る。このようなキャリアは、水および油などの無菌の液体であり得る。例えば、担体は、鉱物油などの石油；ピーナッツオイル、大豆油、またはゴマ油などの植物油；動物油；または合成起源の油であり得る。また、好適な担体には、エタノール、ジメチルスルホキシド、グリセロール、シリカ、アルミナ、デンプン、ソルビトール、イノシタール（ｉｎｏｓｉｔａｌ）、キシリトール、Ｄ−キシロース、マンニトール、粉末状セルロース、微結晶セルロース、滑石、コロイド状二酸化ケイ素、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、ケイ酸アルミニウムカルシウム、水酸化アルミニウム、デンプンリン酸エステルナトリウム、レシチン、および等価キャリアおよび希釈剤が挙げられる。食塩水と水性デキストロース、およびグリセリン溶液はまた、液体キャリアとして用いることができる。好適な担体としては、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦芽、米、小麦粉、白亜、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、グリセリンモノステアレート、滑石、塩化ナトリウム、乾燥脱脂乳、グリセリン、プロピレン、グリコール、水、エタノールなどが挙げられる。ケト原生組成物は、少量の湿潤剤または乳化剤を含み得る。ケト原生組成物は、ｐＨ緩衝剤を含み得る。
【００５１】
ケト原生組成物は、種々の形態のものであってよい。例えば、ケト原生組成物は、固体形態、半固体形態、または液体剤形であってもよい。ケト原生組成物は、錠剤、丸薬、粉剤、溶液剤または懸濁剤、坐剤および注射可能または注入可能溶液の形態であってもよい。好ましい形態は、意図する投与方法および治療用途に依存する。
【００５２】
３．神経系損傷の治療方法
本発明は、対象の神経系損傷を治療する方法を開示する。対象の神経系損傷を治療する方法は、ケト原生組成物をその対象に投与することを含み得る。
【００５３】
対象は、神経系損傷と診断され得る。神経系損傷は、中枢神経系損傷であり得る。ＣＮＳ損傷は、脳損傷であり得る。脳損傷は、脳に対する任意の損傷であってよい。脳損傷は、頭部への外力に起因する外傷性脳損傷であり得る。例えば、外傷性脳損傷は、びまん性軸索損傷、脳振盪、挫傷、直撃―反衡損傷、再発性脳外傷（セカンドインパクト症候群と呼ぶ場合もある）、開放性頭部外傷、閉鎖性頭部外傷、穿通性損傷、揺さぶられっ子症候群、閉じ込め症候群、などであり得る。脳損傷は、脳への酸素供給の完全な遮断に起因する無酸素性脳傷害であり得る。脳損傷は、脳への不十分な酸素供給に起因する低酸素性脳傷害であり得る。無酸素性および低酸素性の脳損傷の例には、限定されないが、低酸素性虚血性脳症、びまん性低酸素脳症、局所脳虚血、全脳虚血、および脳梗塞が挙げられる。ＣＮＳ損傷は、脊髄損傷（ＳＣＩ）であり得る。脊髄損傷は、脊髄に対する任意の損傷であってよい。ＳＣＩは、直接的な外傷に起因し得る。ＳＣＩは、骨片、血腫、または椎間板材料による圧迫に起因し得る。ＳＣＩは、頸椎、胸椎、腰椎、または仙椎の内の１つまたは複数での損傷であり得る。ＳＣＩは、頸髄、胸髄、腰仙椎骨、円錐、後頭部の内の１つまたは複数に対する損傷、または馬尾の１つまたは複数の神経に対する損傷であり得る。
【００５４】
神経系損傷は、末梢神経系損傷であり得る。ＰＮＳ損傷は、末梢神経系の任意の要素に対する損傷であり得る。ＰＮＳ損傷は、感覚性−体性神経系に対する損傷であり得る。ＰＮＳ損傷は、自律神経系に対する損傷であり得る。ＰＮＳ損傷は、１つまたは複数の脳神経に対する損傷であり得る。例えば、ＰＮＳ損傷は、嗅覚神経、視神経、動眼神経、滑車神経、三叉神経、外転神経、顔面神経、内耳神経、舌咽神経、迷走神経、副神経、または舌下神経のいずれか１つまたは複数に対する損傷であり得る。ＰＮＳ損傷は、いずれか１つまたは複数の脊髄神経に対する損傷であり得る。ＰＮＳ損傷は、外傷性末梢神経損傷であり得る。ＰＮＳ損傷は、先天性末梢神経損傷であり得る。ＰＮＳ損傷は、炎症性末梢神経損傷であり得る。ＰＮＳ損傷は、毒性末梢神経損傷であり得る。ＰＮＳ損傷は、腫瘍状末梢神経損傷であり得る。
【００５５】
ケト原生組成物は、任意の好適な経路により対象に投与し得る。ケト原生組成物は、経口で、非経口（静脈内、皮下、局所、経皮、皮内、経粘膜、腹腔内、筋肉内、関節内、眼窩内、心臓内、経気管、皮下、表皮下、関節腔内、嚢下、クモ膜下、脊髄内、および硬膜外注入を含む）で、注入で、電気穿孔で、または対象に挿入（一時的にまたは永久に）される任意の医療デバイスまたは医療オブジェクトの構成成分としての同時投与により投与し得る。
【００５６】
ケト原生組成物は、神経系損傷の治療用の他の治療法と組み合わせて投与し得る。他の治療法には、脳からの血餅の除去、頭蓋骨骨折の修復、および頭蓋内圧の開放などの救急処置を含み得る。他の治療法には、神経系損傷の症状を治療する薬物を含み得る。他の治療法には、神経系損傷に関連する他のリスクを低減する薬物を含み得る。例えば、ケト原生組成物は、抗不安薬、抗凝固剤、抗けいれん薬、抗うつ剤、利尿薬、筋弛緩剤、刺激薬、などと組み合わせて投与し得る。他の治療法には、理学療法学、作業療法、音声療法、認知療法、などを含むリハビリテーション療法を含み得る。
【００５７】
ケト原生組成物の投与は、一定の期間にわたり単一用量、または複数用量としてよい。ケト原生組成物は、目的の治療効果を得るために必要な任意の頻度で患者に投与し得る。例えば、ケト原生組成物は、毎月、２週毎に、毎週、または毎日、１回〜数回投与し得る。ケト原生組成物の投与は、目的の治療効果が達成されるまで反復してよい。例えば、ケト原生組成物は、１日、３日、５日、１週、２週、３週、１ヶ月、２ヶ月、３ヶ月、４ヶ月、５ヶ月、６ヶ月、７ヶ月、８ヶ月、９ヶ月、１０ヶ月、１１ヶ月、１２ヶ月の間に、またはこれ以上の期間の間に、１回〜数回投与し得る。
【００５８】
投与されるケト原生組成物の量は、投与経路および状態の重篤度などの種々の因子に依存し得るものであり、開業医の判断およびそれぞれの患者の状況に従って決定されなければならない。ケト原生組成物は、対象の神経系損傷の治療に好適する任意の量で投与し得る。ケト原生組成物の有効量は、神経系損傷による症状の部分的な改善または完全な解消をもたらし得る。治療は、神経系損傷後のニューロンの再生を促進することを含み得る。治療は、神経系損傷後のニューロンの生存を高めることを含み得る。治療は、神経系損傷後の、創傷サイズを小さくすることを含み得る。治療は、神経系損傷後の創傷の完全消失を含み得る。
【００５９】
ケト原生組成物の好適な投与量範囲には、約０．００１ｍｇケト原生組成物／ｋｇ体重〜約１００ｍｇ／ｋｇ、約０．０１ｍｇ／ｋｇ〜約５０ｍｇ／ｋｇ、約０．１ｍｇ／ｋｇ〜約２５ｍｇ／ｋｇ、約．５ｍｇ／ｋｇ〜約１５ｍｇ／ｋｇ、約１ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇ、または約２．５ｍｇ／ｋｇ〜約５ｍｇ／ｋｇが含まれる。インスリンの好適な投与量範囲には、約０．００１ｍｇインスリン／ｋｇ体重〜約１００ｍｇ／ｋｇ、約０．０１ｍｇ／ｋｇ〜約５０ｍｇ／ｋｇ、約０．１ｍｇ／ｋｇ〜約２５ｍｇ／ｋｇ、約．５ｍｇ／ｋｇ〜約１５ｍｇ／ｋｇ、約１ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇ、または約２．５ｍｇ／ｋｇ〜約５ｍｇ／ｋｇが含まれる。
【００６０】
さらに、必要に応じ、インビトロアッセイを用いて最適な投与量範囲の特定を支援し得る。有効用量は、インビトロまたは動物モデル試験系から得られる用量反応曲線から外挿してもよい。
【００６１】
４．実施例
実施例１−ケト原生組成物の投与は、損傷後の、ニューロンの再生を高める
ケトン体は、グルコースの利用率が制限されると、脳の代替燃料として機能する。ヒトでは、肝臓でアセトアセテートからＢＨＢが合成され、絶食状態では、最初にケトンが産生される。その生合成は、酵素のβ−ヒドロキシブチレート脱水素酵素により触媒される。初代神経細胞培養で細胞再生に対するケトン体の効果を、ＣＹＴＯＳＭＡＲＴシステムで２４時間追跡されるスクラッチアッセイを用いて試験した。
【００６２】
胎仔（Ｅ１８）スプラーグドーリーラット由来の皮質ニューロンを単離し、Ｋａｔｎｉｃ，Ｇｕｅｒｒｅｒｏ  ｅｔ  ａｌ．２００６に記載のように培養した。簡単に説明すると、摘出脳を０．２５％トリプシンで消化した。単離細胞を、ウシ胎仔血清（ＦＢＳ、１０％、加熱不活性化）、ペニシリン（１００ＩＵ／ｍｌ）、ストレプトマイシン（１００ｍｇ／ｍｌ）およびアンホテリシンＢ１（０．２５ｍｇ／ｍｌ）（抗生物質／抗真菌剤）で補充したＤＭＥＭ中に懸濁し、ポリ−Ｌ−リジンでコートしたカバーガラス上に播種した。２４時間のインキュベーション後、ＤＭＥＭ溶液を、Ｂ−２７（１０ｍｌ）および０．５ｍＭのＬ−グルタミンを補充したＮｅｕｒｏｂａｓａｌ培地で置換した。３週齢のラット初代ニューロンを２ｍＭのＲ，Ｓ−ナトリウム−３−ヒドロキシブチレートに曝露した。Ｐ１００ピペットチップで細胞単層に擦り傷を付けて、スクラッチを生成した。培地で洗浄することにより、細胞デブリを取り除いた。スクラッチ隙間領域中への細胞遊走／細胞再生の１００個のスナップショットをＣｙｔｏＳｍａｒｔシステムにより２４時間取得した。
【００６３】
Ｒ，Ｓ−ナトリウム−３−ヒドロキシブチレートで処理した細胞培養物は、２４時間の期間にわたり、より強力な細胞遊走および損傷部位の再生を示した（図１Ａ〜１Ｂと図２Ａ〜２Ｂとを比較されたい）。図３および図４に示すように、有意に多くのＤＡＰＩ染色細胞核が、２０ｘ（ｐ＝０．０１）および１０ｘ（ｐ＝０．０００４）倍率写真の２ｍＭのＲ，Ｓ−ナトリウム−３−ヒドロキシブチレートによる細胞培養物中のスクラッチ隙間領域中に認められた。細胞被覆率は、処理により約３．３％増加したが、対照群では、増加は約０．９％であった。図５を参照されたい。
【００６４】
初代ニューロンは、免疫蛍光染色された。スクラッチアッセイに対するこの蛍光画像（２４時間後／３週齡の初代ニューロン）は、図６Ａ〜６Ｂ、７Ａ〜７Ｂ、８Ａ〜８Ｂ、および９Ａ〜９Ｂで見ることができる。画像は、説明上、明るくしている。これらの図のそれぞれは、Ｉ〜ＩＶと標識された４枚の画像を含む。画像Ｉでは、細胞核が青く染色され、描かれている；画像ＩＩでは、βチューブリンが緑色に染色され、描かれている；画像ＩＩＩでは、シナプシンが赤色に染色され、描かれている；および画像ＩＶでは、画像Ｉ〜ＩＩＩの染色の組み合わせが描かれている。チューブリンは、バックグラウンドとして、２つの類似のポリペプチドαおよびβのヘテロダイマーとして全細胞中に存在するタンパク質であり、これは集まって微小管を形成する。微小管の適切な組織化は、有糸分裂、減数分裂、オルガネラ運動、細胞内輸送、鞭毛運動および細胞骨格機能などのいくつかの細胞機能にとって不可欠である。シナプシンは、ＣＮＳおよびＰＮＳのシナプス小胞の細胞質表面で認められるリン酸化タンパク質である。シナプシンＩは、軸索形成およびシナプス形成の調節に関与し、ｃＡＭＰ、カルシウム／カルモデュリン、マイトジェン、およびサイクリンにより活性化されるプロテインキナーゼを含む種々のプロテインキナーゼの基質として機能する。従って、ケト原生化合物の投与により引き起こされるものとして両方を見ることが望まれた。
【００６５】
図６Ａ〜６Ｂおよび７Ａ〜７Ｂは、それぞれ、１０ｘおよび２０ｘで、対照群と試験群とを比較している。対照に比べて、再生部位のまわりには、より高い密度のシナプシンおよびチューブリンと共に、より多くの細胞核が認められる。図８Ａ〜８Ｂおよび９Ａ〜９Ｂは、それぞれ、２０ｘおよび６０ｘで、対照群と試験群とを比較している。対照に比べて、再生部位のまわりおよびスクラッチ部位中には、より高い密度のシナプシンおよびチューブリンと共に、より多くの細胞核が認められる。
【００６６】
上記実験で示されるように、細胞培養物がＲ，Ｓ−ナトリウム−３−ヒドロキシブチレートで処理された場合、有意に多くの細胞が損傷部位に遊走するのが明らかになり、細胞被覆率は、対照細胞培養物よりも高かった。細胞骨格およびシナプシンに関するマーカーは、蛍光顕微鏡法により示されるように、処理したニューロンの培養物の場合に、再生部位でより高密度であった。これらの上記結果は、外傷性脳損傷またはその他の神経系損傷を治療する方法への使用のためにケト原生化合物を適用できる可能性を示す。
【００６７】
万全を期して、本発明の種々の態様を、次の番号付き項目で明確に述べる：
項目１．対象の神経系損傷を治療する方法であって、該方法は、対象に１種または複数のケト原生化合物を含む組成物を投与することを含む。
項目２．神経系損傷が、中枢神経系損傷である、項目１に記載の方法。
項目３．中枢神経系損傷が脳損傷である、項目２に記載の方法。
項目４．中枢神経系損傷が脊髄損傷である、項目２に記載の方法。
項目５．神経系損傷が、末梢神経系損傷である、項目１に記載の方法。
項目６．組成物が、ケトンエステル、ケトン塩、ケトン体前駆体、およびこれらの組み合わせ、からなる群より選択される１種または複数のケト原生化合物を含む、項目１に記載の方法。
項目７．１種または複数のケト原生化合物がケトンエステルである、項目６に記載の方法。
項目８．ケトンエステルが、１，３−ブタンジオールアセトアセテートジエステルである、項目７に記載の方法。
項目９．１種または複数のケト原生化合物が、ケトン塩である、項目６に記載の方法。
項目１０．ケトン塩が、β−ヒドロキシブチレート塩である、項目９に記載の方法。
項目１１．ケトン塩が、β−ヒドロキシブチレート鉱酸塩である、項目９に記載の方法。
項目１２．ケトン塩が、ナトリウム−β−ヒドロキシブチレート塩である、項目９に記載の方法。
項目１３．ケトン塩が、Ｒ，Ｓ−ナトリウム−３−ヒドロキシブチレートである、項目９に記載の方法。
項目１４．組成物が、神経系損傷後のニューロン再生を強化する、項目１に記載の方法。
項目１５．対象が脊椎動物である、項目１に記載の方法。
項目１６．対象がヒトである、項目１に記載の方法。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2019526607.tif 000004
【図２Ａ】
2019526607.tif 000005
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
2019526607.tif 000010
【図６Ｂ】
2019526607.tif 000011
【図７Ａ】
2019526607.tif 000012
【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
2019526607.tif 000014
【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
2019526607.tif 000016
【図９Ｂ】
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【国際調査報告】
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